知识库 2025年10月13日

什么是城市空中交通(UAM)?

面向初学者的入门指南,帮助你了解城市空中交通的含义、它与先进空中交通的关系,以及为何航空器、垂直起降场、空中交通管理和公众信任都至关重要。

城市空中交通先进空中交通UTM低空空域
什么是城市空中交通(UAM)?

什么是城市空中交通?简单来说,urban air mobility,通常简称为 UAM,指的是利用航空器在城市及其周边地区运送乘客或货物的一种新型、更加一体化的空中交通方式。它不只是把传统直升机或小型飞机换个说法,而是通常包含新型航空器构想、数字化空中交通管理支持,以及面向高密度城市或城市近郊运行而设计的专用基础设施。

之所以越来越受到关注,是因为航空监管机构和研究部门已经在为它做准备。EASA 将 UAM 描述为一种面向城市环境中乘客和货物运输的新型、安全、安保性更高、可持续性更强的空中交通系统,由新技术赋能,并融入多式联运体系。FAA 则说明,UAM 是先进空中交通(AAM)的一个子集,并将其视为一种未来运行环境,涉及在城市及其周边开展载客或载货飞行。之所以需要这些官方定义,是因为它们表明 UAM 不是单纯的“飞行汽车”,而是一个包含航空器、基础设施、运行方式和空域协调的系统概念。

对于初学者来说,这种系统视角非常重要。人们往往只会想到载具本身:一架安静的电动垂直起降飞行器在楼顶之间穿梭。但真正的 UAM 环境还需要起降点、充电或保障设施、通信能力、航线管理、协同运行机制,以及公众信任。没有这些,航空器只是一个有潜力的原型机,而不是一个可实际运行的交通系统。

因此,最简洁的答案是:UAM 是一种面向城市的空中运输概念,借助新型航空器和数字协调,在城市及周边区域运送人员或货物。真正需要回答的问题是:为了让这个概念安全、常态化地运行,航空器周边还必须具备什么。

UAM 的真正含义

在入门层面,理解 UAM 最容易的方法,是把它看作 AAM 体系中的城市应用场景。

FAA 的《运行概念》指出,UAM 是先进空中交通的一个子集。FAA 的基础设施页面则将 AAM 描述为一个总称,涵盖通常高度自动化、电动驱动、具备垂直起降能力的航空器,常与空中出租车概念相关。EASA 的定义也类似,但更加聚焦城市场景:它把 UAM 定义为一种在城市环境中,使用电动垂直起降航空器,通过遥控飞行或机载驾驶员操作,为乘客和货物提供运输服务的系统。

这些官方描述揭示了三个对初学者很重要的点。

第一,UAM 关注的是城市及其周边的运输,而不只是航空器技术本身。

第二,UAM 通常被讨论为一个同时涵盖客运和货运的系统。

第三,UAM 与低空空域中的新进入者密切相关,尤其是垂直起降或动力升力航空器,以及安全管理这些航空器所需的数字化服务。

也正因为如此,UAM 不能被简化成某一种单一机型。很多人会首先想到 eVTOL 航空器,这种联想并不奇怪,因为它们确实是大多数 UAM 讨论的核心。但从运行意义上看,UAM 还包括航线、基础设施、协调服务以及使这些航空器能够在城市中使用的监管框架。

UAM 如何嵌入先进空中交通

初学者最常见的困惑之一,就是 UAMAAM 的关系。

FAA 将 UAM 视为 AAM 的一个子集。这意味着 AAM 是更大的总概念,而 UAM 则是其中面向城市的部分。AAM 不仅可以包括城市内部的乘客出行,还可以包括货运、应急支持、城郊或区域航线,以及其他新型航空器应用场景。

相比之下,UAM 更聚焦城市和城市近郊环境。这会改变运行问题,因为城市带来了以下特点:

  • 基础设施更密集,
  • 地面人群更多,
  • 起降位置更受限制,
  • 对噪声和公众接受度更敏感,
  • 还需要与既有交通系统进行更高程度的数字化协调。

FAA 的 UAM《运行概念》还引入了一个由可扩展交通管理(Extensible Traffic Management,简称 xTM)支持的协同运行环境概念,它与传统空中交通服务形成互补。理解 UAM 时可以把这一点看作:它不是城市天空中的无序飞行,而是一个需要多架航空器和多类服务主体协同、并保持可预测行为的运行环境。

对初学者来说,最稳妥的理解方式是:

  • AAM 是更广义的未来空中出行家族,
  • UAM 是其中面向城市的运输分支。

一个可运行的 UAM 系统需要什么

真正的 UAM 系统,绝不只是“能垂直起飞的航空器”。

FAA 的基础设施页面对此解释得很清楚:早期 AAM 运行会尽可能利用现有基础设施,例如机场和直升机场,同时也会逐步需要新的设施,如垂直起降场(vertiport)和垂直起降点(vertistop)。该页面将 vertiport 定义为一块陆地、水面或建筑结构,用于支持动力升力航空器或符合批准性能标准的其他航空器降落、起飞、滑行、停放和存放。

这意味着,一个可运行的 UAM 系统通常至少依赖五个层面:

  • 航空器,
  • 起降与运行场地,
  • 通信和导航支持,
  • 交通管理逻辑,
  • 以及能被公众和监管机构信任的运行规则。

航空器是最显眼的部分,但真正让运行规模化的是基础设施和协调层。一次性演示飞行,只能证明某架机型能飞;而一个真正的交通系统,则必须能够稳定实现可预期的起飞、降落、周转、航线安排、间隔管理和应急处置。

这也是为什么 FAA 和 EASA 都倾向于从系统层面而不是仅从航空器层面来讨论 UAM。运行环境与飞行器本身同样重要。

UAM 系统如何构成

图:示意图展示航空器、垂直起降场、交通管理服务、运营方与城市基础设施如何共同构成城市空中交通系统。

为什么交通管理如此重要

UAM 之所以受到高度关注,其中一个原因是:它不仅是航空器接入问题,更是交通管理问题。

FAA 的 UAM《运行概念》指出,UAM 的愿景依托于一种名为可扩展交通管理(xTM)的协同运行环境。该环境用于补充未来载客或载货运行所需的传统空中交通服务。这一点很重要,因为它表明监管机构并不认为城市低空交通可以原封不动地套用旧有空域流程。

对初学者而言,这意味着 UAM 依赖数字化协调。航空器运营方、地面设施、航线服务、审批机制和空域约束,都必须比许多传统航空工作流更动态地协同运作。

这也是为什么 UAM 与以下概念关系密切:

  • UTM 或 U-space 类服务体系,
  • 协同识别,
  • 航线规划与冲突消解,
  • 实时信息共享,
  • 以及适用于新进入者的共享运行规则。

这并不意味着每架 UAM 航空器都只是“大型无人机”。它真正说明的是:当城市低空出现更频繁、重复性的运行时,很多低空交通管理问题都会变得更加重要。

UAM 为什么看起来比想象中更难

初学者往往先看到航空器效果图,却低估了整个系统的复杂度。

UAM 之所以困难,主要有以下几方面:

基础设施

你需要安全的起降场地、乘客或货物处理流程、保障设备,以及在很多情况下全新的垂直起降场规划方式。FAA 的基础设施指引明确表明,设施本身就是一个重要难点。

空域融合

城市中已经存在机场、直升机场、无人机活动、限制区域、应急飞行以及复杂的障碍物环境。再叠加常态化的 UAM 运行,就更需要可靠协调。

安全与适航

航空器、运营方、软件、通信和流程都需要能够被监管机构支持的大规模认证与监督路径。

公众接受度

EASA 的 UAM 材料强调,公民接受度和信任是成功部署的关键。这一点对初学者尤其重要,因为技术上可行的航空器,并不自动等于社会上可接受的交通系统。

安全与监测

更多协同低空交通的出现,也意味着对识别、授权飞行态势感知,以及区分合法运行与可疑飞行的需求更高。这会直接改变安全与监测系统的工作方式。

经济性

即使航空器飞得很好,整体商业模式也必须成立。机队规模、周转效率、垂直起降场利用率、人员配置、能源或充电周期,以及航线需求,都会影响 UAM 是否真正可行。

UAM 对低空监测与安防意味着什么

这也是为什么这个话题与安防和空域态势感知团队特别相关。

未来的 UAM 环境至少会从三个方面改变低空格局。

第一,它会在某些航路或城市运行区域增加合法交通密度。这意味着,监测工作的重点会从“发现任何空中目标”逐步转向“区分获授权、按计划、可协同的运行与异常目标”。

第二,它会提高共享数字上下文的价值。如果更多航空器都在按照正式航线、经批准的运行方案和协同识别机制飞行,那么监视与指挥系统就需要更强的关联能力,能够把以下信息对应起来:

  • 检测到了什么,
  • 哪些运行是被授权的,
  • 在当前时间和位置本应发生什么。

第三,它会提高响应逻辑的重要性。当更多协同航空器同时存在时,安全流程既不能把每个目标都当成威胁,也不能忽略真正的异常情况。

因此,UAM 不只是一个航空创新话题,它同样是一个监测、态势感知和运行协调话题。

常见误区

以下误解经常出现。

“UAM 就是飞行汽车”

不是。UAM 是一种交通系统概念,而不只是科幻式载具的形象。

“UAM 和 AAM 是一回事”

不完全是。UAM 通常被视为更广义 AAM 体系中的一个子集。

“只要航空器准备好了,UAM 就准备好了”

不是。垂直起降场、通信、交通管理、审批和运行程序,都是准备工作的一部分。

“UAM 只适合载客空中出租车”

不是。官方定义也包括货运和其他城市或城市近郊服务用途。

“UAM 只是航空领域的话题”

也不是。它还会影响城市规划、基础设施设计、监测系统、交通管理以及公众接受度。

这在实际中意味着什么

对初学者来说,最有用的认知模型是:UAM 是一个围绕新型航空器构建的城市交通系统,而不是单一的航空器产品类别。

如果你正在评估与 UAM 相关的系统或政策,值得关注的问题包括:

  • 讨论的是什么类型的运行,
  • 由什么基础设施支撑,
  • 航空器将如何协调运行,
  • 可用哪些协同信息,
  • 如何区分授权交通与异常交通,
  • 以及这一概念周围是否存在公众、监管与运行层面的信任基础。

这些问题,比单纯追问航空器是否能垂直起降更有价值。

这也解释了为什么 UAM 与数字化交通管理和低空态势感知工具联系如此紧密。随着运行趋于常态化,挑战会从“证明能飞”转向“证明城市低空的重复运行可以被安全、可预测、可视化地管理”。

结论

城市空中交通是一种面向城市的空中运输概念,它借助新型航空器、配套基础设施和数字化交通协调,在城市及其周边运送人员或货物。它通常被视为先进空中交通(AAM)体系中的一个子集,其实现远不止依赖航空器本身。

最关键的结论是:UAM 本质上是一个系统问题。航空器、垂直起降场、交通管理、协同运行、公众接受度以及监测能力,都必须同步成熟。如果这些层面无法一起发展,UAM 只会停留在演示阶段;如果它们能够协同成熟,UAM 就会成为一种新的低空交通环境,而城市、运营方和安防系统都必须学会理解它。

延伸阅读

数据中心周界分区策略:围栏、屋顶线与空域 如何将传感器告警转化为操作员队列